Spring IoCDI（上）--初识

1. IoC & DI ⼊⻔

1.1 Spring 是什么

通过前⾯的学习, 我们知道了Spring是⼀个开源框架, 他让我们的开发更加简单. 他⽀持⼴泛的应⽤场景, 有着活跃⽽庞⼤的社区, 我们⽤⼀句更具体的话来概括Spring, 那就是: Spring 是包含了众多⼯具⽅法的 IoC 容器

1.1.1 什么是容器

所谓容器，是⽤来容纳某种物品的装置，我们之前学到的数据结构中 List/Map -> 数据存储容器；服务器开发中Tomcat -> Web 容器；

1.1.2 什么是 IoC 容器

IoC是Spring的核心思想。

其实IoC在前面的代码练习已经使用过了，比如在类上面添加 @RestController 和 @Controller 注解，就是把这个对象交给Spring管理，Spring框架启动时，就会加载该类。

故此，把对象交给Spring管理，这就是IoC思想。

IoC：Inversion of Control（控制反转），也就是说Spring是一个“控制反转”的容器。

所谓控制反转，就是控制权反转，也就是程序获得依赖对象的过程被反转了；

简单来说就是当需要某个对象时，把创建对象的任务交给容器，程序中只需要依赖注入（Dependency Injection，简称DI）就可以了。这个容器称为：IoC容器。Spring是一个IoC容器，所以有时也称为Spring容器。（传统开发模式需要自己通过 new 创建对象，现在不需要再进行创建了，引入了Ioc思想之后，我们就不需要自己进行创建对象了）

2. IoC介绍

下面通过案例来介绍什么是IoC，现在需求：造一辆车；

2.1 传统程序开发

我们是实现思路是这样的：先设计轮子（Tire），然后根据轮子的大小设计底盘（；），接着根据底盘设计车身（FrameWork），最后根据车身设计好整个汽车（Car）。这里就出现了一个 “依赖” 关系：汽车依赖车身，车身依赖底盘，底盘依赖轮子。如图：

代码如下：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        car.run();
    }
}
 
public class Car {
    private FrameWork frameWork;
    public Car() {
        frameWork = new FrameWork(17);
        System.out.println("frameWork init....");
    }
    public void run() {
        System.out.println("Car run...");
    }
}
 
public class FrameWork {
    private Bottom bottom;
    public FrameWork(int size) {
        bottom = new Bottom(size);
        System.out.println("Bottom init...");
    }
}
 
 
public class Bottom {
    private Tire tire;
    public Bottom(int size) {
        tire = new Tire(size);
        System.out.println("Tire init....");
    }
}
 
public class Tire {
    private int size;
    public Tire(int size) {
        this.size = size;
    }
}

运行结果如下：

如果有新的需求了，要修改轮胎的颜色，那就要多添加一个属性，那么传参的时候，Car类、FrameWork类、Bottom类、Tire类的构造函数都要多添加一个元素，传参也要多传一个颜色属性。这样的话，耦合就很高了；而这也只是简单的给轮胎添加一个属性，随着项目需求的增加，项目也会越来越复杂，现在的代码可维护性也很差，就不太合适了。所以，要进行改进。

2.2 解决方案

上面的程序中，我们是根据轮胎的尺寸设计底盘的，轮胎的尺寸已改，底盘的设计也就得改，而车身依赖底盘，就会导致一连串的问题，几乎整个设计都得改。

现在换一种思路，我们先设计汽车的大概样子，然后根据汽车的样子来设计车身，根据车身来设计底盘，最后根据底盘设计轮胎。这时候，依赖关系就反转过来了：轮胎依赖底盘，底盘依赖车身，车身依赖汽车。

这就类似于我们造一辆完整的汽车，如果所有的配件都是自己造，那么客户需求发生改变的时候，比如轮胎尺寸不再是原来的尺寸了，那我们就要自己手动来改了，但如果把轮胎外包出去，那么即使轮胎的尺寸发生改变，那么我们只需要向代理工厂下订单就行了，我们自身是不需要出力的。

关于如何实现这种设计开发思想，我们可以尝试不在每个类中创建下级类，如果自己创建下级类就会出现当下级类发生改变操作，自己也要跟着修改。此时我们只需要将原来有自己创建的下级类，改为注入的方式，因为我们不需要在当前类中创建下级类了，所以下级类即使发生变化（创建或减少参数），当前类本身也无需修改任何代码，这样就完成了程序的解耦。

2.3 IoC程序开发

我们根据新的设计开发思想把调用汽车的程序改造一下，把创建子类的方式，改为注入传递的方式。具体代码如下：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Tire tire = new Tire(17);
        Bottom bottom = new Bottom(tire);
        FrameWork frameWork = new FrameWork(bottom);
        Car car = new Car(frameWork);
        car.run();
    }
}
 
public class Car {
    private FrameWork frameWork;
    public Car(FrameWork frameWork) {
        this.frameWork = frameWork;
        System.out.println("frameWork init....");
    }
    public void run() {
        System.out.println("Car run...");
    }
}
 
public class FrameWork {
    private Bottom bottom;
    public FrameWork(Bottom bottom) {
        this.bottom = bottom;
        System.out.println("Bottom init...");
    }
}
 
public class Bottom {
    private Tire tire;
    public Bottom(Tire tire) {
        this.tire = tire;
        System.out.println("Tire init....");
    }
}
 
public class Tire {
    private int size;
    public Tire(int size) {
        this.size = size;
        System.out.println("size:" + size);
    }
}

如此，如果轮胎需要修改尺寸，或者添加一个属性，只需要修改Tire类就好了，其他类不需要修改，即达到了解耦的效果。

2.4 IoC优势

在传统代码中的对象创建顺序是：Car -> Framework -> Bottom -> Tire

改进之后解耦的代码的对象创建顺序是：Tire -> Bottom -> Framework -> Car，如下图所示：

我们发现，程序的实现代码顺序和类的创建顺序是反的，传统代码是Car控制并创建了Framework，Framework的创建也会继续创建Bottom，依次往下递推，而改进后的控制权发生了反转，不再是使用方创建对象并控制依赖对象了，而是把依赖对象注入到当前对象中，依赖对象的控制权不再由当前类控制。这样的话，即使依赖类发生任何改变，当前类都是不受影响的，这就是典型的控制反转，也是IoC的实现思想。

而控制反转容器也就是IoC容器，如图：

上面容器中的代码就是IoC容器做的工作。

由此可以看出，IoC具有以下优点：资源不由使用资源的双方管理，而由使用资源的第三方管理，这可以带来很多好处。

第一，资源集中管理，实现资源的可配置和易管理。

第二，降低使用资源双方的依赖程度，也就是我们说的耦合度。

资源集中管理：IoC容器会帮我们管理一些资源（对象等），我们需要使用时，只需要从IoC容器中去取就可以了。

解耦合：我们在创建实例的时候不需要了解其中的细节，降低了使用资源双方的依赖程度，也就是耦合度。

而Spring就是一种IoC容器，帮助我们来做了这些资源管理。

3. DI介绍

DI：Dependency Injection（依赖注入）；容器在运行期间，动态的为应用程序提供运行时所依赖的资源，称为依赖注入。

程序运行时，需要某个资源，此时容器就为其提供这个资源。从这点来看，依赖注入（DI）和控制反转（IoC）是从不同的角度描述同一件事，就是指通过引入IoC容器，利用依赖关系注入的方式，实现对象之间的解耦。

上面改进后的代码，就是通过构造函数，把依赖对象注入到需要使用的对象中。如图：

IoC是一种思想，也是 “目标”，而思想只是一种指导原则，最终还是要有可行的落地方案，而DI就属于具体的实现。所以也可以说，DI是IoC的一种实现。

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电子签名：上嘉路